DE3443496C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbbildröhre mit einem Kolben, der aus einem Hals, einem Konus und einem flachen oder etwas konvexen Bildfenster besteht, das über einen stark gekrümmten Teil in einen zur Kolbenachse im wesent­ lichen parallel verlaufenden hochstehenden Rand übergeht, wobei eine erste Reihe von Punkten, an deren Stellen die Innenflächen des Bildfensters in eine erste, stark gekrümmte Oberfläche übergeht, eine gezogene Linie 1 bildet, und eine zweite Reihe von Punkten, an deren Stellen die Außenfläche des Bildfensters in eine zweite, stark gekrümmte Oberfläche übergeht, eine gezogene Linie im bildet, welche ersten und zweiten stark gekrümmten Ober­ flächen den Übergang auf die Innenfläche bzw. die Außen­ fläche des hochstehenden Randes bilden, welches Bild­ fenster an der Innenfläche mit einem nahezu rechteckigen Bildschirm versehen ist, der einen zumindest in einer Farbe leuchtenden Stoff enthält, und in welchem Hals Mit­ tel zum Erzeugen zumindest eines Elektronenstrahls ange­ bracht sind.

Die heutige Entwicklung von Bildwiedergaberöhren bewegt sich immer mehr in Richtung auf flachere Bildfenster, wie beispielsweise in "Journal of Electronic Engineering", August 1982, S. 24, beschrieben wurde. Es handelt sich dabei um eine Bildwiedergaberöhre mit einem nahezu recht­ eckigen Bildschirm, bei dem der Außenumfang des Bild­ fensters etwas tonnenförmig ist. Dies braucht für Röhren, die in einem Kasten angeordnet werden und deren Außen­ umfang durch einen Bildrahmen vom Beschauer abgeschirmt wird, kein Nachteil zu sein, weil der Innenrand des Bild­ rahmens sich an den Vorderrand des Bildschirms anschließen kann. Jedoch führt für Röhren, deren Bildfenster etwas aus dem Kasten herausragt (sog. "push-through"-Montage) und bei denen der Rahmen somit nicht verwendbar ist, der nahezu rechteckige Bildschirm an der Innenwand des viel weniger rechteckigen Bildfensters zu für den Beschauer störenden, in der Breite schwankenden dunklen Gebieten über und unter, links und rechts vom wiedergegebenen Bild.

Bei dieser "push-through"-Montage tritt außerdem das Problem auf, daß im Übergangsgebiet des Bildfensters auf den hochstehenden Rand durch die starke Krümmung des Glases eine Linsenwirkung auftritt, die für einen Beschauer, der unter einem großen Winkel mit der Röhren­ achse auf das Bild sieht, zu einer störenden Verzeichnung des Randes des dargestellten Bildes führt. Solange jedoch die Begrenzung des Leuchtstoffes des Bildschirmes in einigem Abstand vom Übergangsgebiet liegt, tritt dieses Problem nicht auf. Dies hat immerhin zur Folge, daß in diesem Fall das Bildfenster nicht optimal vom Bildschirm ausgefüllt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Farbbild­ röhre anzugeben, deren Bildschirm das Bildfenster optimal ausfüllt, wobei die störende Verzeichnung des Randes des dargestellten Bildes für einen Beschauer, der unter dem maximal erwünschten Blickwinkel auf das Bild schaut, nicht auftritt.

Diese Aufgabe wird mit einer Bildwiedergaberöhre der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Begrenzung des Leuchtstoffes des Bildschirmes mit der Linie 1 in etwa zusammenfällt und daß auf der Außen­ fläche die Linie m so liegt, daß an jedem Punkt Q dieser Linie die kürzeste Verbindungslinie zur Linie 1 mit der in Q auf der Außenfläche des Fensters aufgerichteten Normalen einen Winkel y einschließt, für den folgende Beziehung gilt:
n sin y = sin (α-β),
worin n der Brechungsindex des Bildröhrenglases ist,
β der Winkel zwischen der erwähnten Normalen und der Röhrenachse ist und
α der in bezug auf die Röhrenachse, bestimmte maximale Blickwinkel zwischen 55 und 65° ist, um dadurch störende Linsenwirkung selbst im Übergangsgebiet beim maximalen Blickwinkel α zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Erfüllung der genannten Beziehung die störende Linsen­ wirkung, die durch das Übergangsgebiet gebildet wird, im Blickwinkel α nicht auftritt.

Mit anderen Worten, die Stelle, an der die Außenfläche des Fensters in die zweite, stark gekrümmte Ober­ fläche übergeht, wird in bezug auf die erste, stark ge­ krümmte Oberfläche derart gewählt, daß der genannten Be­ ziehung erfüllt wird. Es wird klar sein, daß gerade bei flacheren Bildfenstern, in denen die Bildschirmausfüllung nach der Erfindung möglichst optimal gemacht ist, das Problem der Randverzeichnung früher auftritt als bei den Bildwiedergaberöhren mit konvexeren Bildfenstern.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bildwiedergaberöhre ist dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Bildfensters nahezu parallel zur Begrenzung des Leuchtstoffes des Bildschirmes verläuft. Der Vorteil dabei ist, daß ein in der Breite gleichmäßiger dunkler Rand um den Bildschirm erhalten wird. Beim bekannten, tonnenförmigen Außenumriß wurde davon ausgegangen, daß der im Zusammenhang mit den strengen Anforderungen hinsicht­ lich des Implosionsschutzes für die Röhre notwendig war. Versuche und vergleichende Berechnungen haben herausge­ stellt, daß ein Bildfenster mit einem nahezu rechteckigen Außenumriß sowohl unter statischer als auch dynamischer Belastung im Vergleich zur bekannten Röhre, die ein nahezu flaches Bildfenster und einen tonnenförmigen Umfang besitzt, seinen Implosionsschutz nicht einbüßt.

Die Erfindung ist wichtig für Röhren mit schwarzem Matrixmaterial zwischen den Elementen des Leuchtstoffes des Bildschirmes, wobei sich dieses Matrixmaterial bis außerhalb der Begrenzung des Leuchtstoffes des Bildschirmes erstreckt. Die Erfindung ist jedoch auch für Röhren ohne dieses Matrixmaterial wichtig, bei dem über den Leuchtstoff ein Aluminiumfilm (metal backing) angebracht ist, der sich bis außerhalb der Begrenzung des Leuchtstoffes erstreckt. Denn im ersten Fall wird ohne der Anwendung der Erfindung ein breiter, dunkler Rand gebildet, und im zweiten Fall ein glänzender Rand (Aluminium), der von einem vom hoch­ stehenden Rand verursachten dunklen Rand umgeben ist.

Durch die Anwendung der Erfindung wird um den rechteckigen Bildschirm ein nur schmaler, nahezu an allen Stellen gleich breiter dunkler Rand erhalten, der die Recht­ eckigkeit des Bildschirmes betont. Außerdem führt dieser schmale, an allen Stellen nahezu gleich breite, dunkle Rand bei einer im Betrieb befindlichen Röhre zu einer für den Beschauer vorteilhaften Bilddarstellung. Insbesondere führt dieser Rand nicht zu einer wahrnehmbaren Verzeichnung bei­ spielsweise einer Anzahl auf dem Bildschirm dargestellter gerader Ziffernspalten. Bei einer nicht im Betrieb befind­ lichen Röhre führt der schmale, an allen Stellen nahezu gleich breite Rand um den Bildschirm zu einer ästhetischen Formgebung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach­ stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Fernseh­ geräts nach dem Stand der Technik mit einem Bildrahmen um den Bildschirm und

Fig. 2 ein Gerät nach dem Stand der Technik ohne Bildrahmen, aber mit "push-throught"-Montage der Bildröhre,

Fig. 3 eine Vorderansicht der Bildröhre des Fern­ sehgeräts nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Vorderansicht einer Bildröhre nach der Erfindung und

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Teil des Randes und des hochstehenden Randes des Bildfensters der Bildröhre nach Fig. 4.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fernsehgeräts nach dem Stand der Technik dargestellt. Eine Bildröhre mit einem Bildfenster 1 ist in einem Gehäuse 2 mit hier nicht dargestellten Aufhängemitteln befestigt. Diese Röhre enthält weiter einen nahezu rechteckigen Bild­ schirm 6 an der Innenwand des viel weniger rechteckigen Bildfensters 1, der einen etwas tonnenförmigen Außenumriß 3 hat. Dadurch entsteht ein in der Breite schwankender dunkler Rand um den Bildschirm 6, der von einer Leiste 4 abgedeckt wird. Der Innenrand 4′ dieser Leiste bildet für den Be­ schauer die visuelle Begrenzung des Leuchtstoffes des Bild­ schirmes 6 an der Innenwand des Bildfensters 1.

In Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Fernsehgeräts dargestellt, in dem eine Bildröhre vom Typ verwendet ist, wie sie im Fernsehgerät nach Fig. 1 ver­ wendet ist. Bei diesem Gerät ragt das Bildfenster 1 etwas aus dem Gehäuse 2 heraus. Es ist die sog. "push-through"- Montage der Bildröhre. Bei dieser Art von Röhrenmontage ist die Verwendung des bei Fig. 1 beschriebenen Bildrahmens 4 nicht möglich. Der von der gestrichelten Linie 5 begrenzte, nahezu rechteckige Bildschirm 6 an der Innenwand des viel weniger rechteckigen Bildfensters 1 führt zu für den Be­ schauer störenden, in der Breite schwankenden, dunklen oder glänzenden Gebieten 7 und 7′ über und unter, links und rechts vom dargestellten Bild. Die Gebiete 7 und 7′ sind bei einer Matrixröhre dunkel und bei einer Röhre, in der kein Matrixmaterial verwendet ist, teilweise glänzend (Gebiet 7′), weil das außerhalb der Begrenzung des Leucht­ stoffes vorhandene Aluminium für den Beschauer sichtbar ist. Dies ist in Fig. 3 mit einer Vorderansicht der Röhre, wie sie im Gerät nach Fig. 2 verwendet wird, deutlicher wiedergegeben. In einer Röhre mit einer Außendiagonale des nahezu rechteckigen Bildfensters von 51 cm betrug der Abstand der Begrenzung 5 des Bildschirmes 6 (gestrichelte Linie in der Figur) zum Außenumriß 3 des Bildfensters in der diagonalen Richtung 18,3 mm (mit einem Pfeil a ange­ geben) und auf den Mitten der langen und der kurzen Seiten 26,6 mm (mit einem Pfeil b angegeben) und 23,8 mm (mit einem Pfeil c angegeben).

In Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Bildröhre dargestellt, in der der Außenumfang 8 des Bildfensters 9 nahezu parallel zur Begrenzung 10 des Leuchtstoffes des Bildschirmes 11 verläuft. Dadurch wird ein in der Breite gleichmäßiger, dunkler Rand 12 um den nahezu rechteckigen Bildschirm 11 erhalten.

Die auf entsprechende Weise nach Fig. 3 definier­ ten Werte von a, b und c betragen 19,5; 20,9 bzw. 20,0 mm. Bei der erfindungsgemäßen Röhre beträgt die Breiten­ schwankung des dunklen Randes weniger als 1,5 mm, was fast nicht sichtbar ist. Bei der bekannten Röhre beträgt diese Schwankung gut 8 mm, was wahrnehmbar einen störenden Effekt bewirkt. Die Seiten des Außenumfangs 8 haben einen Krüm­ mungsradius von etwa 6,5 m.

In Fig. 5 ist ein Querschnitt eines Randteils und eines Teils des hochstehenden Randes 13 des Bildfensters 9 der Bildröhre nach Fig. 4 dargestellt. Die Innenfläche 14 des Bildfensters 9 geht über eine stark gekrümmte Ober­ fläche 15 in die Innenfläche 16 des hochstehenden Randes 13 über. Der Krümmungsradius der stark gekrümmten Oberfläche 15 beträgt etwa 6 mm. Die Begrenzung 10 des Leuchtstoffes des Bildschirms 11 fällt mit einer Linie 1 (siehe Fig. 4) nahezu zusammen, die die Punkte verbindet, an deren Stellen die Oberfläche 14 des Bildfensters 9 in die Oberfläche 15 übergeht. Über den Leuchtstoff des Bildschirmes 11 ist der übliche, hier nicht dargestellte, dünne Aluminiumfilm auf­ gedampft. Durch den geringen Krümmungsradius der stark gekrümmten Oberfläche 15 und dadurch, daß der Leuchtstoff des Bildschirmes 11 weit durchgeht, ist an der Vorderseite der Röhre der Aluminiumfilm kaum oder nur in Form eines sehr schmalen Randes sichtbar. Im Falle einer Matrixröhre ist der sich außerhalb der Begrenzung 10 erstreckende Teil des Aluminiumfilms durch schwarzes Matrixmaterial dem Auge des Beschauers entzogen. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß in diesem Fall der dunkle Rand 12 nur geringfügig breiter wird.

Die erste Punktzahl, an deren Stellen die Innen­ fläche 14 des Bildfensters 9 in die erste, stark gekrümmte Oberfläche 15 übergeht, bildet eine gezogene Linie 1 (siehe Fig. 4). Eine zweite Punktzahl, an deren Stellen die Außenfläche 17 des Bildfensters 9 in eine zweite, stark gekrümmte Oberfläche 18 übergeht, bildet eine gezogene Linie m (siehe Fig. 4).

Da die Begrenzung 10 des Leuchtstoffes des Bild­ schirmes 11 mit der Linie 1 (siehe Fig. 4) zusammenfällt, oder nahezu zusammenfällt und weil in jedem Punkt Q der Linie m (siehe weiter Fig. 4) die kürzere Verbindungslinie (A-Q) zur Linie 1 mit der Normalen h auf der Fensteraußenfläche 17 des Fensters 9 einen Winkel γ einschließt, für den die Beziehung gilt:

n sin γ = sin (α-β)

worin n der Brechungsindex des Bildröhrenglases ist,
α der in bezug auf die Röhrenachse bestimmte maxi­ male Blickwinkel zwischen 55 und 65° ist und
β der Winkel zwischen der erwähnten Normalen und der Röhrenachse ist, tritt im Blickwinkel α die genannte Verzeichnung nicht auf.

Claims (1)

1. Farbbildröhre mit einem Kolben, der aus einem Hals, einem Konus und einem flachen oder etwas konvexen Bild­ fenster besteht, das über einen stark gekrümmten Teil in einen zur Kolbenachse im wesentlichen parallel verlaufen­ den hochstehenden Rand übergeht, wobei eine erste Reihe von Punkten, an deren Stellen die Innenflächen des Bild­ fensters in eine erste, stark gekrümmte Oberfläche über­ geht, eine gezogene Linie m bildet, und eine zweite Reihe von Punkten, an deren Stellen die Außenfläche des Bild­ fensters in eine zweite, stark gekrümmte Oberfläche über­ geht, eine gezogene Linie m bildet, welche ersten und zweiten stark gekrümmten Oberflächen den Übergang auf die Innenfläche bzw. die Außenfläche des hochstehenden Randes bilden, welches Bildfenster an der Innenfläche mit einem nahezu rechteckigen Bildschirm versehen ist, der einen zumindest in einer Farbe leuchtenden Stoff enthält, und in welchem Hals Mittel zum Erzeugen zumindest eines Elektronenstrahls angebracht sind, dadurch gekennzeichnet daß die Begrenzung des Leucht­ stoffes des Bildschirmes mit der Linie 1 in etwa zusammen­ fällt und daß auf der Außenfläche die Linie m so liegt, daß in jedem Punkt Q dieser Linie die kürzeste Verbindungslinie zur Linie 1 mit der in Q auf der Außen­ fläche des Fensters aufgerichteten Normalen einen Winkel γ einschließt, für den folgende Beziehung gilt: n sin γ = sin (α-β),worin n der Brechungsindex des Bildröhrenglases ist,
β der Winkel zwischen der erwähnten Normalen und der Röhrenachse ist und
α der in bezug auf die Röhrenachse bestimmte maximale Blickwinkel zwischen 55 und 65° ist, um dadurch störende Linsenwirkung selbst im Übergangsgebiet beim maximalen Blickwinkel α zu vermeiden.